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大國重器——中國那些領(lǐng)先世界的重型機械

       把現(xiàn)代工業(yè)裝備稱之為重器,并非形容或者夸張,而是真的很重,不但份量很重,地位也很重要。
  這些工業(yè)巨無霸就是工業(yè)母機,是制造極限工件的裝備,包括核電站零件、航空發(fā)動機渦輪等等,它們決定了一個國家的工業(yè)制造能力所能達(dá)到的最大的高度。
   可能會有人提出,這些機床中的某些核心系統(tǒng)還是受制于人的,比如數(shù)控系統(tǒng)。這方面中國也正在迎頭趕上,中國科學(xué)院沈陽計算所開發(fā)了基于國產(chǎn)龍芯CPU的高檔數(shù)控裝置,已經(jīng)配備了國產(chǎn)機床,正在逐步實現(xiàn)工業(yè)批量應(yīng)用。
  目前中國的機床產(chǎn)業(yè)不但可以自給自足,而且大量對外出口,其中不僅包括中低端產(chǎn)品,也開始進(jìn)入高端領(lǐng)域。
  2011年,濟(jì)南二機床集團(tuán)囊括了福特汽車美國堪薩斯和底特律兩個工廠的全部5條大型沖壓生產(chǎn)線訂單,并于2013年再次贏得了福特汽車美國肯塔基工廠大型沖壓線項目。
  該生產(chǎn)線由4臺多連桿壓力機組成,總重6100噸,由雙臂送料系統(tǒng)、拆垛機、清洗機、涂油機等設(shè)備組成,效率是普通生產(chǎn)線的3倍。
  制造如此一個龐然大物,需要考慮材料強度、結(jié)構(gòu)變形、安裝調(diào)整和測量修正等一系列全新的問題,決非簡單的按比例放大。
  這種巨型機床一個國家通常只有一臺,有的甚至是全世界只有一臺,是工業(yè)的鎮(zhèn)國之寶。
  缺少了這樣的重型設(shè)備,很多工業(yè)產(chǎn)品根本無法制造,比如飛機發(fā)動機中的渦輪、重型飛機起落架等等。說起飛機發(fā)動機,是讓很多人痛心疾首和少數(shù)人津津樂道的話題,中國的航空工業(yè)被發(fā)動機問題拖后腿已經(jīng)有很多年了。不過在2012這個龍年里,這個問題已經(jīng)開始得到解決了。
  飛機發(fā)動機的核心部件之一―渦輪盤――是高溫鎳基合金制造的,要承擔(dān)高溫、高壓和高速旋轉(zhuǎn)的惡劣工況,因此材料即堅韌又耐高溫,這就給制造出了難題,只能用更巨大的壓力進(jìn)行鍛造,才能得到合格的工件性能。
  現(xiàn)在中國有了巨型模鍛壓機,意味著制造飛機發(fā)動機中的一個瓶頸問題可以解決了。
  此外,飛機上還有很多重要的承力部件需要用高強度的鈦合金制造,而鈦合金本身的強度極高,必須使用足夠壓力的模鍛壓機才可以使之成形,因此大噸位的模鍛壓機可以說就是高端航空工業(yè)的代名詞。
  所以,中國還在制造更大的模鍛壓機,而且一下子就是三臺。
  這表明在飛機發(fā)動機領(lǐng)域,中國不僅是在補課,而且已經(jīng)做好了反超的準(zhǔn)備,因為更大的壓力噸數(shù)意味著更高的渦輪性能、更大的發(fā)動機和更強的推力。
  除了發(fā)動機,飛機的機身和起落架也需要用鍛壓機制造,特別是重型飛機,比如空中客車的A380的起落架就是用俄羅斯的7.5萬噸鍛壓機制造的。
  這種機器是真正的國之重器。目前世界上擁有萬噸級模鍛壓機最多的五個國家分別是:美、俄、中、法、英,恰好也是五個核大國、五個安理會常任理事國、五個具備獨立航空航天能力的國家。
  這絕非巧合,而是說明綜合國力歸根到底來自于工業(yè)實力,重加工能力則是工業(yè)實力的最高體現(xiàn)之一。
   在重型機床方面,2013年初,中信重工制造安裝了第二臺直徑16米特大型滾齒加工設(shè)備,這也是目前世界上加工直徑最大、技術(shù)性能最先進(jìn)的齒輪數(shù)控加工設(shè)備,最大加工直徑16米,最大加工模數(shù)60,最大加工齒數(shù)2000齒,最大齒寬加工1.5米,切削速度每分鐘160轉(zhuǎn)。
  此外,齊重公司研制成功了數(shù)控重型曲軸銑車復(fù)合加工機床,使中國成為世界上繼德國、日本之后第三個能夠自主設(shè)計、自主制造曲軸加工設(shè)備的國家,為我國大型船舶的發(fā)展鋪平的道路;
   燃?xì)廨啓C方面,中國正在完成從引進(jìn)到消化吸收的過程,制約中國新式軍艦大規(guī)模量產(chǎn)的發(fā)動機瓶頸已被突破;武重集團(tuán)攻克了數(shù)控螺旋槳機床的難關(guān),讓中國潛艇螺旋槳的噪音大大減小。
   多軸聯(lián)動數(shù)控機床是制造螺旋槳,特別是潛艇上的靜音型螺旋槳,所必須的工業(yè)裝備。過去只有德國和日本能夠生產(chǎn)此類設(shè)備,其生產(chǎn)和銷售受到北約的嚴(yán)密監(jiān)控。
  八十年代中期,東芝公司曾經(jīng)秘密賣給蘇聯(lián)數(shù)套五軸聯(lián)動銑床,令蘇聯(lián)的潛艇噪聲大大降低,成為“大洋黑洞”。
  現(xiàn)在中國手中也有了此等神器,中國的軍艦和潛艇將會發(fā)生什么變化,這是不言而喻的。
  龐大的工業(yè)產(chǎn)能不僅需要強力的加工裝置,也需要海量的礦產(chǎn)資源作為支撐,因此催生了中國的重型機械制造,除了重型機床,還有各種重型工程機械。
  目前中國占據(jù)的重型工程機械世界之最包括:世界最大輪式起重機――徐工集團(tuán)的1200噸全路面起重機、世界最長臂架泵車――三一重工的72米水泥泵車、世界最大的海上作業(yè)浮式起重機――振華重工的8000噸浮式起重機、世界載重最大自卸鐵路貨車――中國南車的載重100噸自卸鐵路貨車等等、世界最大的輪斗式挖掘機――太原重工的WK-75型礦用挖掘機。
  以及全球最大噸位的履帶式起重機、世界首臺全液壓平地機、世界鉆進(jìn)最深旋挖鉆機、全球最大的上回轉(zhuǎn)5200噸塔式起重機、全球提升重量最大且高度最高的6400噸液壓復(fù)式起重機等等。
  這臺挖掘機的最大優(yōu)勢在于其高速的生產(chǎn)效率:一斗可以挖掘重達(dá)135噸的物料,可將60噸的敞車裝2個多車皮;如果與同規(guī)格的自移式破碎站配套采煤,每小時的采礦能力可達(dá)12000噸。還有下面這輛世界最大的600噸電動輪自卸車。
  大塊頭有大智慧。這些巨型機械并非是同類產(chǎn)品的簡單放大版,也絕非巨型零件的簡單堆砌,而是需要極高的制造、驅(qū)動、控制技術(shù),才能讓它們工作。
  在重制造方面,這一年中的其他消息還包括:中國二重成功研制國內(nèi)最大核電含銅鋼鍛件,其力學(xué)性能、晶粒度等指標(biāo)完全滿足技術(shù)條件要求,標(biāo)志著國內(nèi)最大核電含銅鋼鍛件實現(xiàn)國產(chǎn)化。
  高速列車關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化項目一期投產(chǎn),具備年30萬片高品質(zhì)車輪的制造能力,標(biāo)志著我國高速鐵路關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化取得了階段性成果。
  中國重機研究院研制世界上最厚板坯連鑄生產(chǎn)線,這是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品質(zhì)特厚板坯連鑄生產(chǎn)線裝備,已獲得國家2012年智能制造重大專項支持。
 
  
 
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